3.6. Энергетические и экономические показатели двигателя.

3. 6. Энергетические и экономические показатели двигателя.

 

Среднее индикаторное давление теоретического (расчётного) цикла, (в Па)

P_i =

Среднее индикаторное давление теоретического цикла двухтактного двигателя, отнесённого к полезному ходу поршня (в Па)

P_i´ = P_i(1- ψ _s)

где ψ s – относительный потерянный ход поршня у двухтактных двигателей.

Относительный потерянный ход поршня ψ s = V_h/V_S

Двигатели с контурной петлевой продувкой фирмы " МАН" ψ s = 0, 2 – 0, 226

Двигатели с контурной петлевой продувкой фирмы " Зульцер" ψ s = 0, 2 – 0, 22

Двигатели с контурной поперечной продувкой ψ s = 0, 3 – 0, 27

Двигатели с прямоточно-клапанной продувкой ψ s = 0, 1 – 0, 12

Для четырёхтактных двигателей ψ s = 0

В четырёхтактных двигателях в связи с отсутствием продувочных окон, потерянный ход поршня отсутствует, следовательно

P_i´ = P_i

Среднее индикаторное давление с учётом скругления острых углов (теоретической индикаторной диаграммы)

P_i´ ´ = P_i´ ȹ _скр

Для четырёхтактных двигателей ȹ _скр можно принять 0, 95 – 0, 97;

Для двухтактных двигателей ȹ _скр можно принять 0, 96 – 0, 98;

Индикаторная мощность, развиваемая в цилиндре в (кВт)

N_iц = P_i´ ´ * * S*n* * * *10⁵

Где: D и S в метрах, z- коэффициент тактности (z=1 для двухтактных двигателей, z=2 для двухтактных двигателей).

Эффективная мощность (в кВт)

N_ец = N_iц Ƞ _м

где Ƞ _м – механический КПД, принимается по данным испытаний. Принимается для четырёхтактных двигателей – 0, 85 – 0, 96; для двухтактных – 0, 86 – 0, 92.

Удельный индикаторный расход топлива [в кг/(кВт ч)]

                             g_i

Удельный эффективный расход топлива [в кг/(кВт ч)]

                             g_e = g_i Ƞ _м

Индикаторный КПД

                                    Ƞ _i =

Эффективный КПД

                                     Ƞ _е = Ƞ _i Ƞ _м

Расчётные показатели энергетических и экономических показателей рекомендуется сравнивать с действительными значениями прототипного двигателя и с заданными параметрами проекта.

3. 7. Построение теоретической индикаторной диаграммы.

 

Теоритическую индикаторною диаграмму строят в координатах p-v По оси абсцисс откладывают относительные объёмы, а по оси ординат – давление в цилиндрах.

При построении диаграммы четырёхтактного двигателя полный объём V_а принимают равным отрезку А = 120 – 200 мм.

V_a = V_b = A

Так как степень сжатия ε = V_a/V_c, то

V_c = V_a/ ε

V_z = V_c ρ

Где ρ – степень предварительного расширения.

При построении диаграммы двухтактного двигателя следует учитывать относительный потерянный ход поршня на газообмен - ȹ

V_s´ = V_s *(1- ȹ )

Коэффициент ȹ задаётся по прототипному двигателю.

Отложив на оси абсцисс объёмы, принимаем значение максимального давления P_z = В. Для нормальных соотношений длины и высоты диаграммы длину отрезка «В» берут в 1, 3-1, 6 раз меньше отрезка «А». Затем определяют масштаб ординат в (мм/МПа).

m = B/P_z

Отрезок V_а принимается за единице и делится на определённое количество равных отрезков «n» (чем больше значение «n» тем точнее диаграмма).

∆ l = V_а/n

Из точек пересечения этими отрезками оси абсцисс проводят вспомогательные прямые, параллельные оси ординат.

Из уравнения политропы сжатия PVⁿ¹ = const и политропы расширения PVⁿ² = const получаем промежуточные точки для линий сжатия и расширения (вспомогательных линий).

P_аV_аⁿ¹ = P₁V₁ⁿ¹

Отсюда для точки 1 или «а» и «b»

P₁ = P_аV_аⁿ¹/ V₁ⁿ¹ или P₁ = P_а*1 ⁿ¹/1ⁿ¹ или P₁ = P_а* 1 ⁿ¹

Для точки 2

P₂ = P_аV_аⁿ¹/ V₂ⁿ¹ или P₂ = P_а*1 ⁿ¹/0, 9ⁿ¹ или P₁ = P_а* 1/0, 9 ⁿ¹

И так далее для каждой вспомогательной линии, как для процесса сжатия, так и для процесса расширения.

Полученные данные сводятся в таблицу.

Таблица 1

Относительный объём	Значение в Па сжатия	Значение в Па расширения	Значение в мм сжатия	Значение в мм расширения
	Va=Vb
0. 9
0. 8
0. 7
0. 6

 

И так далее.

По данным таблицы строят теоретическую индикаторную диаграмму.

После построения диаграммы вычисляется среднее индикаторное давление. Для этого складываются все отрезки вспомогательных линий путём замера их линейкой или вычислением по данным таблицы и делят на количество отрезков, то есть вычисляется среднее арифметическое всех отрезков.

Полученную величину, умножают на масштаб и находят Р_i´.

Полученные данные подставляются в формулу индикаторной цилиндровой мощностью. Данные не должны отличаться более, чем на 5%

 

4. Прочностной расчет деталей кривошипно-шатунного механизма дизеля.

 

Сущность проверочного расчета деталей на прочность заключается в определении рабочего напряжения в опасном сечении. Если рабочее напряжение не превышает допускаемое, то прочность в данном сечении обеспечена.

Расчеты основных деталей являются приближенными, т. к. производятся на основе эскизов деталей, вычерченных в масштабе, а не с использованием чертежей деталей дизеля. Поэтому при расчете выбирается упрощенная расчетная схема, которая не требует сложных расчетов и по возможности близка к действительным условиям работы деталей

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: